戚继光赶到的时候，关口几乎陷落，守城将士大部战死，只余百余人还在坚守。戚继光见事情紧急，不顾兵少，毅然率军出关，突袭朵颜部，乱军之中他射中董狐狸的左臂，董狐狸见势不妙带伤而走。戚继光兵力不足，并不追赶，而是返回喜峰口重整防御。
董狐狸看到戚继光来了，本想撤兵，但长昂等人看到戚继光所率车步骑营只有八千士卒，己方兵力绝对优势，只要诱他出关，正是击败他的大好时机。在他们的劝说下，董狐狸下令在喜峰口附近大肆抢劫、焚掠散居关外的明朝百姓，以引诱明军出塞。
众将领都劝戚继光等援军到达后再出击，但此时董一元、吴惟中所率增援部队距喜峰口还有半日的路程，他不忍百姓遭殃，又担心待援军到达，朵颜部会先行逃窜，失去重创敌军的机会，于是坚持出关作战。
胡守仁担心戚继光的安危，建议他在城中指挥，由自己率部出击。戚继光却对他说道：“只有以我为饵，朵颜部才会全力围攻，到时只要拖住敌军主力，待援军到达，里应外合，中心开花，敌军必败。”众人苦劝不得，只好随他一起出征。
戚继光率部逼近朵颜部的大营，董狐狸见戚继光被诱出关，喜出望外，他倾巢而出，率三万铁骑包围明军。按照董狐狸以往的经验，步兵在野战中被骑兵包围，剩下的就是一场屠杀，他得意忘形地冲部下嚎叫着：“全歼明军，活捉戚继光”。于是朵**兵全力向明军发动猛攻，但接下来的作战过程却让他大跌眼镜。
明军在戚继光的指挥下，采取圆形防御阵型，以车营为依托，步兵为掩护，骑兵为牵制，不断用火器还击，形象上可称为“刺猬阵”。高速冲锋的敌骑如湍急的洪流，而明军却像浪心的礁石岿然不动，大量敌骑撞在礁石身上粉身碎骨，被明军的火器打得血流成河。
双方鏖战数个时辰，面对明军的“刺猬阵”，朵颜部无从下口，无论董狐狸怎么督战，始终无法冲破明军的防御。
此时董一元、吴惟中的援军已经抵达，他们从朵颜部两侧后进行包抄。.ukansh.m戚继光看到时机已到，下令发动信炮放出信号，听到号令，董一元、吴惟中立即率众从后突袭朵**兵。
正在围攻戚继光的朵**兵，突然遭到背后突袭，军心动摇，士气大降。戚继光也趁势中心开花，发动反攻，明军前后夹击，朵**兵开始溃退。董狐狸亲自上前弹压，收效甚微，难以制止，只好随败兵一起逃跑，董狐狸苦心筹谋的诱敌出战，很快就成了大溃败。他左臂受伤，策马不便，几乎被明军抓获，还是长昂等人拼死掩护，才将将逃走。明军骑兵从后掩杀，一直追出几十里，斩杀数千敌军后才回兵。
其他各路进犯的敌军听说朵颜部惨败，人心惶惶，纷纷撤兵，明军趁机追击，也斩获颇丰。
此战明军共杀伤敌军五千余，斩首一千余级，而己方伤亡不足千人，戚继光收获了在蓟镇第二场大捷。但让戚继光不满意的是，因为明军骑兵严重不足，仅有几千骑兵参与追杀，让朵颜部的大部分主力都逃了回去，没能像戚家军在南方一样形成歼灭战，只能算是一次击溃战。
在这场战役中，戚继光在兵力不足的情况下，冒险采用了“中心开花”的战术。这种战术一般以己方为诱饵，坚守某一战略地域，诱使敌方主力部队向己方运动，待时机成熟后，再配合友军实施里应外合，夹击敌人。
采用这种战术的前提是己方军队要守得住，这对己方的防御能力有极高要求，戚继光正是对车步骑混营的防御有极高的自信，才敢采用这一战术，否则“中心开花”就变成了“中心覆灭”。
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